【文章內(nèi)容簡介】 合器雖然實(shí)現(xiàn)軟啟動與功率平衡，但還需研制適合長距離的無級液力調(diào)速裝置。當(dāng)單機(jī)功率500 kW時(shí)，可控CST軟起動顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動是將行星齒輪減速器的內(nèi)齒圈與濕式磨擦離合器組合而成（即粘性傳動）。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)軟起動與功率平衡，其調(diào)節(jié)精度可達(dá)98% 以上。但價(jià)格昂貴，急需國產(chǎn)化。（二） 技術(shù)性能上差距我國皮帶運(yùn)輸機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。⑴裝機(jī)功率 我國工作面順槽可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)最大裝機(jī)功率為4250 kW，國外產(chǎn)品可達(dá)4970 kW，國產(chǎn)皮帶運(yùn)輸機(jī)的裝機(jī)功率約為國外產(chǎn)品的30%～40%，固定皮帶運(yùn)輸機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。 ⑵運(yùn)輸能力 我國皮帶運(yùn)輸機(jī)最大運(yùn)量為3000 t/h，國外已達(dá)5500 t/h。⑶最大輸送帶寬度 我國皮帶運(yùn)輸機(jī)為1400 mm，國外最大為1830 mm。⑷帶速 由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國皮帶運(yùn)輸機(jī)帶速為4m/s，國外為5m/s以上。⑸工作面順槽運(yùn)輸長度 我國為3000 m，國外為7300m。⑹自移機(jī)尾 隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。國內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴進(jìn)口，主要有2種：（a）隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動的由英國LONGWALL公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。（b）德國DBT公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。前者只有一個(gè)推進(jìn)油缸，后者則有2個(gè)推進(jìn)油缸。 m的輸送機(jī)上，缺點(diǎn)是自移機(jī)尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產(chǎn)的自移機(jī)尾在國內(nèi)使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個(gè)方向均有調(diào)偏油缸，糾偏能力強(qiáng)。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機(jī)尾的要求是共同的，既要滿足輸送機(jī)正常工作時(shí)防滑的要求，又要滿足在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)快速自移。⑺高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時(shí)，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設(shè)備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。⑻輸送機(jī)品種 機(jī)型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ埽龅揭粰C(jī)多用；另外，我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（+25176。）直至垂直提升等，應(yīng)開發(fā)特殊型專用機(jī)種皮帶運(yùn)輸機(jī)。（三） 可靠性、壽命上的差距⑴輸送帶抗拉強(qiáng)度 我國生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm，國外為7000 N/mm。⑵輸送帶接頭強(qiáng)度 我國輸送帶接頭強(qiáng)度為母帶的50%～65%，國外達(dá)母帶的70%～75%。⑶托輥壽命 我國現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運(yùn)行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應(yīng)用于皮帶運(yùn)輸機(jī)上，使用面廣，經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國輸送機(jī)托輥壽命為2萬h，國外托輥壽命5～9萬h，國產(chǎn)托輥壽命僅為國外產(chǎn)品的30%～40%。⑷輸送機(jī)減速器壽命 我國輸送機(jī)減速器壽命2萬h，國外減速器壽命7萬h。 ⑸皮帶運(yùn)輸機(jī)上下運(yùn)行時(shí)可靠性差（四） 控制系統(tǒng)上差距⑴驅(qū)動方式 我國為調(diào)速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動方式多樣，如BOSS系統(tǒng)、CST可控傳動系統(tǒng)等，控制精度較高。⑵監(jiān)控裝置 國外輸送機(jī)已采用高檔可編程序控制器PLC，開發(fā)了先進(jìn)的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機(jī)僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機(jī)的啟動、正常運(yùn)行、停機(jī)等工作過程。雖然能與可控啟（制）支裝置配合使用，達(dá)到可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。⑶輸送機(jī)保護(hù)裝置 國外皮帶運(yùn)輸機(jī)除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵等保護(hù)裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報(bào)警及自動消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動計(jì)量系統(tǒng)。這些新型保護(hù)系統(tǒng)我國基本處于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護(hù)，防跑偏、超溫灑水，煙霧報(bào)警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。 煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢（一） 設(shè)備大型化、提高運(yùn)輸能力為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，皮帶運(yùn)輸機(jī)的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展方向。在今后的10a內(nèi)輸送量要提高3000～4000 t/h，還速提高至4～6m/s，輸送長度對于可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)要達(dá)到3000m。對于鋼繩芯強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸機(jī)需加長至5000m以上，單機(jī)驅(qū)動功率要求達(dá)到1000～1500 kW，輸送帶抗拉強(qiáng)度達(dá)到6000 N/mm（鋼繩芯）和2500 N/mm（鋼繩芯）。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術(shù)的發(fā)展，隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)，無論是主參數(shù)，還是運(yùn)行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場急需主參數(shù)更大、技術(shù)更先進(jìn)、性能更可靠的長距離、大運(yùn)量、大功率順槽可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)，以提高我國皮帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)水平，填補(bǔ)國內(nèi)空白，接近并趕上國際先進(jìn)工業(yè)國的技術(shù)水平。其包含7個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)：⑴皮帶運(yùn)輸機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)；⑵軟起動與功率平衡技術(shù)；⑶中間驅(qū)動技術(shù)；⑷自動張緊技術(shù)；⑸新型高壽命高速托輥技術(shù)；⑹快速自移機(jī)尾技術(shù)；⑺高效儲帶技術(shù)。（二） 提高元部件性能和可靠性設(shè)備開機(jī)率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動技術(shù)、動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾、高速托輥等，使皮帶運(yùn)輸機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提高。（三） 擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。開發(fā)特殊型皮帶運(yùn)輸機(jī)，如彎曲皮帶運(yùn)輸機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算皮帶運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)具有下列原始數(shù)據(jù)及工作條件資料：（1）皮帶運(yùn)輸機(jī)的使用地點(diǎn)及工作環(huán)境；（2）所運(yùn)物料的名稱和輸送能力；（3）所運(yùn)物料的性質(zhì)；（4）裝載和卸載情況；（5）給料點(diǎn)數(shù)目和位置；（6）輸送機(jī)布置形式和尺寸，即輸送機(jī)系統(tǒng)綜合布置形式、地形條件和供電情況、輸送距離、上運(yùn)或下運(yùn)、提升高度、最大傾角等；（7）裝置布置形式，是否需要設(shè)置制動器；原始參數(shù)和工作條件：（1）輸送物料：原煤（2）皮帶運(yùn)輸機(jī)：運(yùn)距：300m；傾斜角：β=2176。；最大運(yùn)量:2000t/h（3）物料特性：粒度：0～200mm；密度：；在輸送帶上堆積角：ρ=20176。（4）工作環(huán)境：井下；環(huán)境溫度：40℃初步確定輸送機(jī)布置形式，如圖31所示：圖31 傳動系統(tǒng)圖 帶速選擇原則：(1)輸送量大、輸送帶較寬時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速。(2)較長的水平輸送機(jī)，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機(jī)傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應(yīng)愈低。(3)物料易滾動、粒度大、磨琢性強(qiáng)的，或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。(4)一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí)，~1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。(5)人工配料稱重時(shí)。(6)采用犁式卸料器時(shí)。(7)采用卸料車時(shí)，；當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí)。(8)有計(jì)量秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動計(jì)量秤的要求決定。(9)輸送成品物件時(shí)。帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí)，帶速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時(shí)，當(dāng)采用犁式卸料車時(shí)，表31傾斜系數(shù)k選用表傾角(176。)≤2468101214161820k輸送機(jī)的工作傾角為2176。；查DTⅡ皮帶運(yùn)輸機(jī)選用手冊（表21）(此后凡未注明均為該書)得k=1按給定的工作條件,取原煤的堆積角為20176。；原煤的堆積密度為900kg/；； 按給定的工作條件,取原煤的堆積角為20176。；原煤的堆積密度按900kg/；輸送機(jī)的工作傾角β=2176。；皮帶運(yùn)輸機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為= （）式中：——輸送量（； ——帶速（； ——物料堆積密度（）； S——在運(yùn)行的輸送帶上物料的最大堆積面積（）； k——輸送機(jī)的傾斜系數(shù)；將各參數(shù)值代入上式, 可得到為保證給定的運(yùn)輸能力,帶上必須具有的截面積S=/()=480/(10001)=圖32 槽形托輥的帶上物料堆積截面表32槽形托輥物料斷面面積S槽 角λ帶寬B=500mm帶寬 B=650mm帶寬 B=800mm帶寬B=1000mm動堆積角ρ20176。動堆積角ρ30176。動堆積角ρ20176。動堆積角ρ30176。動堆積角ρ20176。動堆積角ρ30176。動堆積角ρ20176。動堆積角ρ30176。30176。35176。40176。45176。查表32, 輸送機(jī)的承載托輥槽角35176。，物料的堆積角為20176。時(shí)，帶寬為800 ，此值大于計(jì)算所需要的堆積橫斷面積,據(jù)此選用寬度為800mm的輸送帶能滿足要求。經(jīng)如上計(jì)算,確定選用帶寬B=800mm,680S型煤礦用阻燃輸送帶。680S型煤礦用阻燃輸送帶的技術(shù)規(guī)格：縱向拉伸強(qiáng)度680N/mm；帶厚8mm。 輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按（）式核算，再查表 （）式中——最大粒度，mm。表33不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm帶寬6508001000120014001600最大塊度150200300350350350計(jì)算：B=8002200＋200=600故輸送帶寬滿足輸送要求。 （1）所有長度（包括L〈80m〉） 傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力為輸送機(jī)所有阻力之和，可用式（）計(jì)算： （）式中——主要阻力，N；——附加阻力，N；——特種主要阻力，N；——特種附加阻力，N；——傾斜阻力，N。五種阻力中，、是所有輸送機(jī)都有的，其他三類阻力，根據(jù)輸送機(jī)側(cè)型及附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計(jì)者選擇。（2）對機(jī)長大于80m的皮帶運(yùn)輸機(jī)，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡便的方式進(jìn)行計(jì)算，不會出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。為此引入系數(shù)C作簡化計(jì)算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑? （）式中——與輸送機(jī)長度有關(guān)的系數(shù)，在機(jī)長大于80m時(shí)，可按式（）計(jì)算，或從表查取 （）式中——附加長度，一般在70m到100m之間；——系數(shù)。查〈〈DTⅡ（A）型皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)手冊〉〉表25即本說明書表34表34系數(shù)CL80100150200300400500600CL70080090010001500200025005000C 輸送機(jī)的主要阻力是物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和?？捎檬剑ǎ┯?jì)算： （）式中——模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表查取。——輸送機(jī)長度（頭尾滾筒中心距），m；——重力加速度；β——皮帶運(yùn)輸機(jī)傾斜角；初步選定托輥為DTⅡ6205/C4，查《DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表27，上托輥間距＝，下托輥間距＝３m， 上托輥槽角35176。，下托輥槽角０176?！休d分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，用式（）計(jì)算 （）其中——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg；——承載分支托輥間距，m；托輥已經(jīng)選好，知 計(jì)算：== kg/m——回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（）計(jì)算： （）其中——回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量——回程分支托輥間距，m；kg計(jì)算：== kg/m ——每米長度輸送物料質(zhì)量 = kg/m ——每米長度輸送帶質(zhì)量，kg/m，= =200[++（2+）cos0176。]=8688 N模擬摩擦系數(shù)值應(yīng)根據(jù)表35選取。取=。表35 阻力系數(shù)輸送機(jī)工況工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦較小～工作條件和設(shè)備質(zhì)量一般，帶速較高，物料內(nèi)摩擦較大～工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大，設(shè)備質(zhì)量較差，托輥成槽角大于等于35176?！? 主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式（）計(jì)算：+ （）按式（）或式（）計(jì)算：（1） 三個(gè)等長輥?zhàn)拥那皟A上托輥時(shí) （）（2） 二輥式前傾下托輥時(shí)